TW200937075A - Pixel unit, liquid crystal display panel, electro-optical apparatus, and methods of manufacturing the same - Google Patents

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丨570twf.doc/d 200937075 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於'--種晝素單元、液晶顯不面板、光電 裝置及其製造方法，且特別是有關於一種廣視角設計的晝 素單元、液晶顯示面板、光電裝置及其製造方法。 【先前技術】 現今市場對於薄膜電晶體液晶顯示面板（thin film ❹ transistor liquid crystal display panel, TFT-LCD panel)的性 能要求是朝向高對比（high contrast ratio)、無灰階反轉（no gray scale inversion)、色偏小（little color shift)、亮度高 (high luminance ) 、高色彩豐富度、高色飽和度、快速反 應與廣視角等方向發展。廣視角的相關技術包括有扭轉向 列型（TN )液晶顯示面板加上廣視角膜（wide viewing film)、共平面切換式（in_plane switching, IPS)液晶顯示 面板、邊際場切換式（fringe field switching，FFS)液晶顯 〇 示面板與多域垂直配向式（multi-domain vertically alignment，MVA)薄膜電晶體液晶顯示面板等。 利用上述各種技術都可以使液晶顯示面板達到廣視 角的顯示功效。然而’隨著觀察之視角改變，習知液晶顯 示面板所呈現的gamma曲線具有不同的曲率。因此，當觀 察視角改變時，習知液晶顯示面板所顯示出的亮度會產生 變化，進一步衍生色偏（c〇l〇r shift)或色飽和度不足（c〇1〇r washout)等問題。 5 >570twf.doc/d 200937075 為了解決色偏的問題，已有多種習知技術相繼被提 出。其中一種方法是在單一畫素單元内多形成一個電容， 利用電容耦合的方式使單一晝素單元内的不同晝素電極分 別產生不同大小的電場。因此，單一畫素單元中不同晝素 電極上方的液晶分子可以呈現不同的排列方式以達到不同 的顯示亮度。雖然此種方式可以改善色偏現象，但是卻因 為有阻容遲滯（RC delay)效應而造成顯示品質下降之缺 點。 ' 另一種方法是在各個畫素單元内增加一個電晶體；也 就是說，單一晝素單元中會有兩個電晶體。藉由這兩個電 晶體使得在單一晝素單元中的兩個晝素電極呈現不同的顯 示電壓’進而讓不同晝素電極上方的液晶分子有不同的排 列方式，以達到改善色偏之目的。然而，為了在單—晝素 單元内搭配配置兩個電晶體，液晶顯示面板中需要增加掃 摇線或資料線的數目，所以此方法不但增加驅動電路的複 雜度’更會影響液晶顯示面板的顯示開口率。 【發明内容】 本發明是提供一種晝素單元及其製造方法，以解決書 素單元所呈現的影像在大視角處的色偏問題。 ~ 本發明又一種液晶顯示面板及其製造方法，以利用簡 單的設計來解決色偏問題。 本發明再提供一種光電裝置及其製造方法，其具有高 顯示開口率及簡易的線路佈局。 问 6 200937075 )570twf.doc/d 本發明提出一種晝素單元，其具有—顯示區。畫素單 元包括一第一基板、一第二基板、一液晶層以及至少一紫 外光吸收層。第二基板與第一基板平行配置，且液晶層配 置於第一基板與第二基板之間。紫外光吸收圖案配置二第 一基板與第二基板之間。顯示區的部份區域與紫外光吸收 圖案重疊以定義出至少-第-配向區’而顯示區未與紫外 光吸收圖案重疊之部分區域定義出至少一第二配向'此 ❿ 外，液晶層之液晶分子在第一配向區與在第二配向區呈現 不同的預傾角。 在本發明之一實施例中，上述之晝素單元更包括一高 分子聚合層，其配置於部份第一基板及部份第二基板其中 至y者上。尚分子聚合層直接接觸液晶層，以使液晶層 的液晶分子在第一配向區與在第二配向區呈現不同的預傾 角。 在本發明之一實施例中，上述之第一基板更具有至少 一介電層及至少一共用電極，且共用電極配置於介電層與 ⑩ 液晶層之間。紫外光吸收圖案例如是位於介電層與共用/電 極之間’或是介電層位於紫外光吸收圖案與共用電極之間。 在本發明之一實施例中，上述之第二基板具有至少一 晝素電極，且畫素電極所在位置定義出顯示區。第二基板 更具有至少一介電層.，而畫素電極配置於介電層與液晶層 之間。紫外光吸收圖案位於介電層與畫素電極之間，或是 介電層位於紫外光吸收圖案與畫素電極之間。實務上，第 二基板例如更具有至少一掃描線、至少一資料線以及至少 7 200937075 5570twf.doc/d =元件：資料線與掃插線相交’而主動元件電性連接 掃描線以及_線，且畫素餘電性連接絲元件。連接 在本5明之一實施例中，第-配向區的面積比上第— 配向區及第二配向區的總面積之比值實質上大於〇 於1。 、 且小 在本發明之-實施例中，上述之紫外光吸收圖案 質包括至少一紫外光吸收材料以及至少一溶劑。

本發明另長:出一種液晶顯示面板，包含上述的晝素單 元。 、 本發明再提出-種光電裝置，包含上述的液晶顯示面 板。 本發明又提出一種晝素單元的製作方法。提供一如上 所述的畫素單元，其具有一顯示區。提供一紫外光從紫外 光吸收圖案遠離液晶層之一侧照射液晶層，以使液晶層之 液晶分子在第一配向區以及在第二配向區中呈現不同的預 傾角。

在本發明之一實施例中，上述在晝素單元的製造方法 更包括於第一基板以及第二基板之間形成至少一電壓差。 然後’在此電壓差下，提供一紫外光從紫外光吸收圖案遠 離液晶層之一侧照射液晶層，以使液晶層之液晶分子在第 一配向區以及在第二配向區中呈現不同的預傾角。 在本發明之一實施例中，上述之畫素單元的製造方法 更包括於液晶層中加入多個可聚合分子，其中紫外光照射 液晶層後，可聚合分子於部份第一基板以及部份第二基板 8 6570twf.doc/d 200937075 其中至少一者上形成一高分子聚合層。高分子聚合層直接 接觸液晶層，以使液晶層的液晶分子在第一配向區與在第 二配向區呈現不同的預傾角。 在本發明之一實施例中，上述之晝素單元的製造方法 更包括於第一基板上形成至少一介電層及至少一共用電 極’且共用電極位於介電層與液晶層之間。 在本發明之一實施例中，上述之晝素單元的製造方法 更包括於第二基板上形成至少一晝素電極以及至少一介電 層’畫素電極位於介電層與液晶層之間。 在本發明之一實施例中，上述之畫素單元的製造方法 更包括於第二基板上形成至少一掃描線、至少一資料線以 及至少一主動元件，其中資料線與掃描線相交，而主動元 件電性連接掃描線以及資料線，且晝素電極電性連接主 元件。 本發明更提出一種液晶顯示面板的製造方法，其包含 上述之晝素單元的製造方法。 八 © 本發明再提出一種光電裝置的製造方法，其包含上述 液晶顯示面板的製造方法。 本發明長：出在液晶顯示面板的畫素單元中配置紫外 光吸收圖案。當晝素單元以高分子聚合層輔助液晶分子的 配向排列時，紫外光吸收圖案的配置可使不同區域中的高 分子聚合f呈現不同的狀態。因此，本發明的液晶顯示面 板及晝素單元中，液晶層的液晶分子在不同區域中可以呈 現不同的預傾角而有助於改善大視角，例如：大於或等於 9 5570twf.doc/d 200937075 60度’的色偏情形。當本發明之液晶顯示面板及畫素單元 應用於一光電裝置時，也有助於提升此光電裝置的顯示品 質。 為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯 易懂’下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說 明如下。 【實施方式】 為了改善液晶顯示面板在大視角’例如：大於或等於 60度所王現的色偏問題，必須使同一畫素單元中的液晶分 子呈現不同的排列方式以表現出不同的顯示亮度。因此， 在習知技術中已發展出利用電容耦合的方式或是利用增加 電晶體的方式，使得單一畫素單元可以同時呈現不同的顯 示亮度。然而，這些方式都會影響液晶顯示面板的顯示開 口率，也同時增加了液晶顯示面板驅動方式的複雜性。 為此，本發明提出一種畫素單元，其利用紫外光吸收 圖案的配置搭配適當的製程技術以形成多個配向區，其中 位於不同配向區中的液晶分子具有不同的預傾角。由^， 晝素單元進行晝面顯示時，不同預傾角的液晶分子被驅動 的臨限電壓(threshold voltage)不同。所以，單一書素單元 進行顯示時，不同配向區可以呈現不同的顯示亮^了以= J偏？象獲得補償。本發明之畫素單元具有—顯示區，且 旦素單元包括一第一基板及一與第一基板平行配置之第二 基板。一液晶層配置於第一基板與第二基板之間。至少二 5570twf.doc/d 200937075 紫外光吸收圖案配置於第-基板與第二基板之間。顯示區 的部份區域與紫外光吸收圖案重疊以定義出至少一第—配 向區，而顯示區未與紫外光吸收圖案重疊之部分區域定義 ，至少一第二配向區，其中液晶層之液晶分子在第一配向 區與在第二配向區呈現不同的預傾.角。 以下根據不同設計模式，提出數個實施例及製造方法 作為本發明之詳細說明。然而，本發明並不限制於此且 〇 該些實施例及製造方法並不會限縮本發明欲保護之範圍。 圖1A為本發明之一實施例的畫素單元的上視示意 圖’圖1B〜圖1D本發明之其他不同實施例的晝素單元的 上視示意圖，而圖1E為沿圖1A之剖線AA，所繪示的晝素 單元局部剖面示意圖。請先參照圖1A，晝素單元100具有 至少一掃描線10、至少一資料線2〇、至少一主動元件3〇、 至少一晝素電極40以及紫外光吸收圖案5〇。晝素電極4〇 電性連接主動元件30，且主動元件30亦電性連接於掃描 線10與資料線20。也就是說，本實施例的晝素單元1〇〇 ® 為主動驅動式设什。在其他實施例中晝素單元100也可以 不具有主動元件30而為被動驅動式設計。 較佳地’本實施例之晝素電極40具有一中心部42以 及自中心部42向外延伸的多個條紋部44。中心部42是由 第一區段(未標示)及第一區段(未標不）交錯而成的，且中心 部42與條紋部44之間為多個狹缝46為範例，但不限於 此。在此實施例中，中心部42是以第一區段(未標示)及第 二區段(未標示）垂直交錯的十字形為範例，但不限於此， 11 70twf.doc/d 200937075 第一區段與第二區段的交角亦可 交錯之圖形。畫素單元⑽外的角度所 所在區域可以呈現所需的晝面，因此書夸旦素電極40 大致定義為顯示區D。當麸，圖丨旦’、—5 4〇所在區域 的圖案僅為本發明的一種;4二緣示3 以具有至少-個圓形的開口 ：戶二=電極棚可 ❹ 多個狭縫46C、案之間定義出 开所組成，且螺旋形的圖案之間形成狹物:或： =圖形，如:槽圓形、菱形、三角形、四邊形、五邊形： 六邊形、星形及其它形狀。 少立瓊Φ 請繼續參照圖1A，紫外弁嗯此團垒ςΛ / -配向區P2。顯示區D與紫外光吸收圖案5q的面積重疊 配向區ρι，而顯示區〇未與紫外光‘ 圖案50的面積重宜的部分區域則定義為第二配向區打。 第-配向區P1的面積比上第—配向區p 的總面積之比值’例如：實質上大㈣，則 在本實施例中，紫外光吸收圖案5〇的數量為】個， 他實施例中紫外光吸收圖案50的數量也可以是多個。再 者，在本實施例中’紫外光吸收圖案％之形狀為矩形為 例，但不限於此’亦可選擇三角形、圓形、稽圓形、螺旋 形、菱形、四邊形、五邊形、六邊形、星形或其它合適的 12 200937075 »570twf.doc/d 形狀。此外，在本實施例中，且以圖1A為例，紫外光吸 收圖案50是位於顯示區D中之實質上中央部為例，但不 限於此’亦可位於顯示區D中之其它部份，如：鄰近中央 部、鄰近角落、第一區段及第二區段之間、或上述之組合 再者，於圖1Β中，晝素電極40Β之開口 46Β較佳地是被 紫外光吸收圖案50所覆蓋，但不限於此。晝素電極4〇Β 之開口 46Β亦可被部份紫外光吸收圖案5〇所覆蓋或不被 紫外光吸收圖案50所覆蓋。另外，在圖ιΒ〜1Γ)中，紫外 光吸收圖案50是位於顯示區D中之實質上中央部為例， 但不限於此’紫外光吸收圖案50亦可位於顯示區〇中之 其它部份，如：鄰近中央部、鄰近角落、或其它合適的位 置。 從圖1Ε的剖面結構來看，晝素單元1〇〇實質上包括 一第一基板102、一第二基板104以及一液晶層1〇6。第二 基板104與第一基板1〇2平行配置，且液晶層ι〇6配置於 第一基板102與第二基板1〇4之間。紫外光吸收圖案5〇 ❷ 也是配置於第一基板102與第二基板104之間。本實施例 是以紫外光吸收圖案50配置於第二基板1〇4上為例，在其 他實施範例中紫外光吸收圖案50也可以配置於第一基板 102上。當然’為了不同的設計需求’紫外光吸收圖案5〇 也可同時配置於第一基板1〇2與第二基板104上。此時， 紫外光吸收圖案50配置於第一基板1〇2上之位置可部份對 應於或不對應於紫外光吸收圖案5〇配置於第二基板1〇4 上之位置。 13 200937075 6570twf.doc/d 值得一提的是，液晶層106之液晶分子在第一配向區 P1與在弟一配向區P2呈現不同的預傾角。舉例而言，位 於第一配向區P1中的液晶分子大致垂直第二基板104,而 位於第二配向區P2的液晶分子未垂直第二基板1〇4。當 然’本發明並不限定液晶分子在第一配向區P1與第二配 向區P2中所呈現預傾角角度為何，其中液晶分子在第一 配向區P1與在第二配向區P2呈現不同的預傾角就可符合 本發明之精神。 詳細來說，請同時參照圖1A與圖1E，第一基板1〇2 還具有一共用電極112。晝素單元10〇進行顯示時，晝素 電極40與共用電極112之間所形成的電場可以控制液晶層 106之液晶分子的排列以顯示所需的晝面亮度。假設以圖 1A之畫素電極4〇的圖案設計為例來說明，晝素單元1〇〇 進行顯示時，狹缝46會使液晶層1〇6中的電場產生變形。 這些狹縫46所造成的電場變形方向可使液晶層ι〇6之液晶 分子實質上平行狹缝46的延伸方向排列。在本實施例中， 狹缝46大致朝向四個方向延伸為例。因此，晝素單元1〇〇 進行顯示時液晶層106之液晶分子也大致會朝向四個方向 傾倒排列以達到廣視角的顯示效果。當然，在其他實施例 中晝素電極40可以設計成不同的圖案以使液晶層1〇6之液 晶分子朝向至少兩個方向排列，而達到廣視角的功效。 本實施例之晝素單元100中，較佳地，更包括直接接 觸液a曰層1〇6之液晶分子的局分子聚合層114。高分子聚 合層114例如是利用光配向製程技術形成於第一基板1〇2 200937075 5570twf.doc/d 及第二基板至少其中之一上的。本實施例是以第—基板 102與第二基板104皆配置有高分子聚合層114為例，在 其他實施範例中高分子聚合層114也可僅配置於其中一個 基板(102或104)上。 本實施例的紫外光吸收圖案5〇可為單層結構或多層 結構，且其材質包括有機材質、無機材質、或上述之組合。 較佳地，本實施例以有機材質之至少一紫外光吸收材料以 ❿ 及至少一溶劑為實施範例，但不限於此。在其它較佳實施 例中，紫外光吸收圖案5〇之材質亦可僅有至少一紫外光 吸收材料即可。有機材質的紫外光吸收材料例如是苯并三 坐(Benzotriazole)、本甲酮(Benz〇phenone)類、丙酿酸類聚 合物、丙烯酸類聚合物、苯烯類聚合物、聚醚類、聚酮類、 聚醇類、或是其它合適的材料、或上述之組合，其可吸收 波長約等於或約在働奈米以下的光波(也就是紫外光）。 無機材質的紫外光吸收材料包含石夕氧化物、鈦氧化物、石夕 氮化物、錢氧化物、组氧化物、給氧化物、或是其它合 ^的材料、或上述之組合’其可吸收波長約等於或約在 米以下的光波(也就是紫外光）。進行光配向製程而 你 ' 间分子聚合層U4時，紫外光吸收圖案5〇的配置可 配向區η、Ρ2中的高分子聚合層114接收到不同 里。因此，高分子聚合層m在不同配向區pi、ρ2 Γ會具有不同的分子結構。液晶層106中的液晶分子便會 貧到向分子聚合層114的影響而呈現不同的預傾角。 不同預傾角的液晶分子被驅動的臨限電壓不同，所以 15 200937075 6570twf.doc/d 晝素單元100進行晝面顯示時在第一配向區pi與第二配 向區P2所呈現的亮度也會不同。如此一來，畫素單元1〇〇 應用於液晶顯示面板時，有助於改善液晶顯示面板在大視 角，例如：大於或等於60度的色偏問題。一般來說，第一 配向區P1的面積比上第一配向區P1及第二配向區p2的 總面積之比值，例如：實質上大於〇且小於1。又，根據 測試的結果，較佳地，第一配向區ρι的面積比上第一配

向區P1及第二配向區P2的總面積之比值約為〇5時，大 角度色偏的問題可以獲得較大幅度的改善，但不限於此比 值。 #紫外光吸收圖案50並非由遮光材質製成，所以畫素 單元100的顯示開口率不會因紫外光吸收圖案％的配置而 受到限制。相較於習知技射，增設電容以及增設電晶體 的設計而言，本發騎提出的晝素單元_

口率受到限制，也不需搭配複雜的驅動方法設計。簡^之 ΪΠ:了一個驅動線路佈局簡單且顯示效果良好的晝 ^外，第二基板104例如更具有一第一介電# ιΐ6以 及-第二介電層118，而第—基板1〇2例如^ 一 介電層120。必需說明的是，第_ 八有第二 更具有之介電層，並不需要同第—基板_ 及第-基板1G2其中至少之—更 ^第—基板104 言:第:介電層_如是上例而 如疋保遵層或是平坦層等。第—介電層ιΐ6與第二介^ 16 200937075 ►570twf.doc/d 1/8可為單層結構或多層結構，且上述介電層的材質可以 是有機介電材料、無機介電材料或是上述之組合，以保護 =單元_十的不同導電元件。另外，紫光吸收圖案5〇 巧實施例是位於第-介電層116與第二介電層ιι8之間 為⑽。在其他實施财，紫外光吸㈣案％也可以是位 於晝素電極40與第二介電層118之間或是位於第一介電層 =之下。如此’介電層116、118則是位於紫外光吸收圖 ❹ 與畫素電極40之間。共用電極112則例如是配置於 第二介電層120與液晶層106之間。實務上，第三介電層 120可為單層結構❹層結構，且其材質為無機介電層、 有機介電層或是上述之組合。 由於，紫外光吸收贿50可以配置於第一基板1〇2 上。所以，以膜層的順序來看’紫外光吸收圖案5〇例如是 位於第三介電層120與共用電極112之間，或是第三介電 層120位於紫外光吸收圖案5〇與共用電極112之間。當 然’晝素單元刚還可以更包括有彩色濾、光層(未緣示/ ❹ 其位於第一基板1〇2上或是第二基板104上以使晝素單元 100呈現多彩化的顯示效果。當彩色遽光層（未緣示)位於第 二基板104上時，彩色濾光層（未繪示)可以與主動元件3〇 整合而構成彩色濾光層配置於主動元件陣列(Cg1w仙沉 on Army，C0A)或是主動元件陣列配置於彩色濾光層 (Array on C〇l〇r mter，A0C)的結構。當彩色渡光層（未繪示曰） 位于第一基板102上時，則彩色濾光層（未繪示)位於共用 電極112之下。此外，彩色壚光層（未緣示)並不影響紫外 17 200937075 >570twf.doc/d 光吸收圖案50之紫外光吸收。 圖2A與圖2B繪示為沿圖1A之剖線AA，_示的晝 素單兀的製作方法。請先參照圖2A，首先提供—個 元f成品100,，其中晝素單元半成品1〇〇,例如與上二晝 素單元100的結構相似且為範例，但不限於此。也就是說， 晝素單元半成品100,中與晝素單元100相同的部份元件符 號代表相同的元件。另外，液晶層106中可以包含多個可 ❹ 聚合分子2〇2。可聚合分子搬舉例來說具有光聚合的性 質’因此可聚合分子202 -但受到足夠能量的光線照射後 會產生聚合作用並固化。 然後，於本實施例中，較佳地，在第一基板1〇2以及 第二基板104之間形成至少一電壓差。形成此電壓差的方 式例如是施加不同的電壓於畫素電極4〇以及共用電極 112。此日卞，液晶層1〇6的液晶分子會受到第一基板1〇2 與第二基板104之間的電場作用而傾倒。圖2A所緣示之 液晶分子的倒向僅為舉例說明之用。當晝素電極4 〇的圖案 ❹ 設計如圖1Α所示為例，晝素電極40被施予電壓時，液晶 層106之液晶分子實質上延著狹縫46的延伸方向排列，但 不限於此晝素電極40的圖案設計。 接著，當液晶層106的液晶分子因為受到電場作用影 響而呈現特定排列方式時，提供至少一紫外光2〇4從紫外 光吸收圖案50遠離液晶層1〇6之一側照射液晶層1〇6。舉 例而§，從第二基板104遠離液晶層之一侧照射紫外 光204。紫外光204的波長例如是約365奈米，且紫外光 200937075 S5 7 Otwf.doc/d 204所提供於每平方公分的能量例如約為％隹耳。♦缺， 上述波長及能量僅為舉例之用，本發明並不限於此。另和 上述波長及能量同時改變亦可適用之。隨之，請同時參照 圖2A與圖2B，可聚合分子2〇2接收紫外光2〇4後會產生 聚合反應並於液晶層觸的至少其中一側形成高分子聚合 層114 Λ務上，以上所述各步驟可以稱為光配向製程。 在本實施例中，紫外光吸收圖案50配置於第二基板 104 i ’因此紫外光2G4例如是從第二基板104外侧照射 於f晶層106。換言之’部份紫外光2〇4照射於液晶層1〇6 之前會先照射於料光吸收_ 5G。這些照射於紫外光吸 收圖案50的部份紫外光2〇4會被吸收，而無法完全地照射 於液晶層106中。所以，位於紫外光吸收圖案5〇上方的可 聚合分子202所接收的紫外光2〇4能量較低，而不在紫外 光吸收圖案50上方的可聚合分子2〇2所接收的紫外光2〇4 能$較馬。 在不同能量下聚合固化的高分子聚合層114可能具有 ❹ 不同的分子結構，而定義出第一配向區P1與第二配向區 P2 °實際上’位於第二配向區p2的高分子聚合層114在 較高的能量下被形成，而可紀錄當時液晶層1〇6之液晶分 子的排列方式。因此，第一基板1〇2與第二基板1〇4之間 的電壓差被移除之後，位於第二配向區P2的液晶分子會 呈現一特定預傾角，而不垂直於第二基板104。另外，高 分子聚合層114在第一配向區P1與第二配向區P2具有不 同的分子結構。所以，第一配向區P1中液晶層106的液 >570twf.doc/d 200937075 晶分子則可能是垂直於第二基板l〇4排列或是呈現另一特 定預傾角。如此一來，晝素單元1〇〇的設計有助於改善大 視角，例如：大於或等於60度的色偏現象。與習知改善色 偏現象的技術相比’晝素單元1〇〇的設計可以具有較高的 顯示開口率’且晝素單元1〇〇也不需與複雜的驅動方式相 互搭配。 在其他實施例中，光配向製程的步驟中也可以不在第 ❹ 一基板1〇2與第二基板104之間形成電壓差，而利用不同 能量或是不同偏振方向的光線使高分子聚合層114具有特 定的分子結構。如此，液晶層106的液晶分子在第一配向 區P1與第二配向區P2中也可分別呈現不同的預傾角。換 言之，本發明並不限定以何種方式使高分子聚合層114在 不同區域中具有不同的分子結構。凡所屬技術領域中具有 通常知識者所能思及的方式，其可使高分子聚合層114在 不同區域中具有不同的分子結構皆得作為本發明之畫素單 元的製造方法。此外，在其他實施方式中，液晶層1〇6也 ❹ 可以未摻有可聚合分子202，而以其它的方式形成第一配 向區P1及第二配向區P2。 另外，在畫素單元100中，掃描線1〇、資料線2〇與 主動元件30(如：薄膜電晶體(TFT))的材質大都由金屬等^ 光的導電材料所組成。紫外光204無法穿透這些元件，而 使可聚合分子2G2無法於這些元件上方產生聚合作用。因 此，掃描線10、資料線20與主動元件3〇所在區域上方無 法形成有高分子聚合層114。換言之，若照射於紫外光& 20 >570twf.doc/d 200937075 收圖案50的部份紫外光2〇4被紫外光吸收圖案5〇完全吸 收，則紫外光吸收圖案50上方無法形成有高分子聚合層 114。 舉例來說，圖2C為本發明另一實施例的畫素單元之 局部剖面不意圖。請參照圖2C，畫素單元2〇〇例如是經由 上述，2A的製程步驟製作而成的，所以畫素單元2〇〇與 畫素單元半成品100’的結構相似。晝素單元200與晝素單 ❹ 元半成品100’的差異在於紫外光吸收層50可以完全將紫 外光吸收。由於，高分子聚合層214是可聚合分子接收到 紫外光之後固化而形成的。所以，在晝素單元2〇〇的製程 步驟當中，紫外光無法照射到的區域即無法產生高分子聚 合層214。換言之，晝素單元200的高分子聚合層214僅 升>成於第一配向區P2中。此時，液晶層1〇6中液晶分子 的預傾角在第一配向區P1也就與在第二配向區P2不同， 而有助於對大視角，例如：大於或等於60度的色偏問題進 行補償。在其它實施例中，當晝素單元200的高分子聚合 層214同時形成於第一配向區pi與第二配向區p2中，較 佳地，在第一配向區P1之高分子聚合層214的厚度實質 上小於在第二配向區P2之高分子聚合層214的厚度，但 不限於此。 在前述實施例中，晝素單元1〇〇與晝素單元2〇〇的紫 外光吸收圖案50都是配置於第二基板1〇4上，但本發明並 不限於此。圖3繪示為本發明又一實施例的晝素單元之顯 示區的局部剖面示意圖。請參照圖3，晝素單元300包括 21 200937075 6570twf.doc/d 一第一基板302、一第二基板304、一液晶層306以及至少 一紫外光吸收圖案308。第二基板304與第一基板302平 行配置，且液晶層306配置於第一基板302與第二基板304 之間。紫外光吸收圖案308則配置於第一基板302上。紫 外光吸收圖案308所在區域定義出一第一配向區P卜而紫 外光吸收圖案308之外的部分區域定義出至少一第二配向 區P2。此外，液晶層308之液晶分子在第一配向區P1與 在第二配向區P2呈現不同的預傾角。 ^ 當然，晝素單元300可以具有高分子聚合層310，其 位於第一基板302與第二基板304至少其中之一上。在本 實施例是以高分子聚合層310同時配置於第一基板302與 第二基板上為例。在其他實施例中，高分子聚合層310可 以僅配置於第一基板302與第二基板304其中一者上。高 分子聚合層310是由可聚合性分子經光配向製程固化而成 的。因此，紫外光吸收圖案308的配置會影響高分子聚合 層310在第一配向區P1與第二配向區P2中的分子結構， © 而使液晶層308之液晶分子呈現相異的預傾角。 實際上，本實施例的紫外光吸收圖案308是配置於第 一基板302上’因此進行光配向製程時，紫外光需從第一 基板302的外侧照射於液晶層306中。如此一來，紫外光 照射於第一配向區P1與第二配向區P2的能量會有差異， 而可使液晶層308之液晶分子呈現不同的預傾角。在其他 實施例中，若紫外光吸收圖案308同時配置於第一基板3〇2 與第二基板304上’則進行光配向製程時，紫外光可以從 22 200937075 5570twf.doc/d 第-基板302外側與第二基板綱外側同時或是不同時昭、 射於液晶層306中或是僅從第一基板3〇2外侧與第二基板 304外侧其中-者照射。也就是說，依據紫外光吸收圖案 308設置何基板上，來決定紫外光之照射方向。 另外，畫素單元300可以是主動驅動式設計或是被動 驅動式設計。本實施例的晝素單元3〇〇是以主動驅動式設 計為例，所以畫素單元300包括分別位於第一基板3〇2與 ❹ 第二基板304上的共用電極312與晝素電極314。共用電 極312與晝素電極314可以在第一基板3〇2與第二基板3〇4 之間形成至少-電場以使液晶層3〇6的液晶分子被驅動而 進行顯示。此外，紫外光吸收圖案3〇8與共用電極312之 間配置有至少一介電層316,在其他實施方式中，紫外光 吸收圖案308也可以是位於介電層316與共用電極312之 間。 晝素單元300可以更具有掃描線、資料線及主動元件 等未緣示於圖3中的元件。晝素單元300中晝素電極314 的圖案設計可以與圖1A所繪示的晝素電極4〇相似。由 於，液晶層308之液晶分子在第一配向區p丨與第二配向 區P2呈現相異的預傾角，晝素單元3〇〇可以呈現良好的 顯示品質。亦即，晝素單元3〇〇所顯示的晝面在大視角， 例如：大於或等於60度時不易有色偏的問題。 圖4繪示為本發明之再一實施例的畫素單元上視示意 ，。請參照圖4,晝素單元4〇〇的組成元件與圖1A之畫素 單元100的元件組成相似，其中僅晝素單元4〇〇的紫f光 23 200937075 5570twf.doc/d 吸收圖案408的配置位置與紫外光吸收圖案5〇的配置位置 不同。晝素單元400的顯示區D大致由晝素電極仞所在 區域定義出來。在本實施例中，紫外光吸收圖案4〇8例如 是大致圍成框，且上視形狀實質上為矩形且畫素電極4〇 之形狀以圖1A為例，但不限於此。在其它實施例中，紫 外光吸收圖案408的形狀亦可選擇三角形、圓形、楕圓形、 螺旋形、菱形、四邊形、五邊形、六邊形、星形或其它合 適的形狀。紫外光吸收圖案408與顯示區D的部份^域^ 疊以定義第一配向區P1。顯示區D未與紫外光吸收圖案 408之面積重疊的部份則為兩個第二配向區p2。此外，本 實施例之紫外光吸收圖案408以一個為例，但不限於此， 也可以是多個。 晝素單元400例如更包括有液晶層（未繪示），其用以 作為顯示介質。在本實施例中，晝素電極4〇具有多個狹縫 46的圖案設計為較佳實施範例，而可使液晶層（未繪示）的 液晶分子在同一個顯示電壓下朝向不同的方向排列。所 以！素單元400可以呈現廣視角的顯示效果。在其它實 施例中，晝素電極亦可如上述圖1B〜圖1D所述之具有至 ν' —個圓形開口的圖形、至少一個框形、至少一個螺旋形， 或其它合適之圖形，如：楕圓形、菱形、三角形、四邊形、 五邊形、六邊形、星形及其它形狀。另外，由前述實施例 的内容可知，紫外光吸收圖案408的配置會影響光配向製 程中紫外光照射於不同配向區P1、P2的能量分佈。所以， 紫外光吸收圖案408的配置有助於使晝素單元4〇〇中液晶 24 200937075 6570twf.doc/d 層(未繪示）的液晶分子在不同配向區n、p2以不同的麵 角排列。因此，畫素單元400進行顯示時，進一步地不易 發生大視角，例如·大於或等於6〇度的色偏問題。簡言之， 晝素單元400可以呈現良好的顯示效果。 " 在本實施例中第-配向區P1的面積比上第_配向區 P1及第二配向g P2的總面積之比值實質上大於〇，且小 於1。也就是說，晝素單元彻中，紫外光吸收圖案_ ❹ 至知置於顯示區D巾以使A視角，例如：大於或等於6〇 度的色偏現象獲得改善。本發明不限定紫外光吸收圖案 408的配置位置及其面積所構成的形狀。此外，紫外光吸 收圖案408也可配置於晝素單元4〇〇位於顯示區D中的任 何膜層之間。此外，本實施例所述之紫外光吸收圖案4〇8 配置於第一基板及/或第二基板、照射光之方向、以及紫外 光吸收圖案408吸收能力，可參閱上述實施例所述之。 以上所描述的各個晝素單元100、200、300及400都 僅疋舉例說明而已。本發明所提出的晝素單元1〇〇、2〇〇、 B 300及400中驅動液晶層106、306及406的電場還可以 由同一基板上的多個電極形成。也就是說，本發明的晝素 單元設計可以是水平切換型(In-Plane Switching，IPS)的晝 素設計。再者，上述實施例之主動元件30位於實質上中間 的區域為例’但不限於此，亦可其它位置上。 此外’上述實施例中’掃描線10與資料線2〇上方的 液晶分子往往會有傾倒方向不明確的現象發生而造成漏 光。為了防止上述之漏光情形，較佳地’在第一基板1〇2 25 200937075 >570twf.doc/d 上或第二基板103上設置有黑色矩陣(未繪示），則對應於 黑矩陣(未繪示）上之可聚合分子就不會產生聚合反應，亦 不會產生高分子聚合層114，但不限於此。假設晝素設計 上有其它具有相同功能的構件存在’則就不需要此黑色矩 陣。 再者，本發明上述實施例中，主動元件30，例如：薄 膜電晶體，以設置於晝素區域其中一邊，例如：鄰近掃描 線10的中央部為範例，但不限於此，亦可設置於遠離中央 ® 部或是其它合適的位置。此外，主動元件30之結構以底閑 型為範例，但不限於此，亦可使用頂閘型或其它合適的結 構。又，上述實施例中，較佳地，照射光之方向皆以實質 上垂直於遠離液晶層之第一基板及/或第二基板的表面為 範例’但不限於此，亦可選擇於0〜90度之間的角度。也 就是說’照射光之方向與遠離液晶層之第一基板及/或第二 基板的表面具有一傾斜的角度。 圖5所繪示為本發明之一實施例之光電裝置的示意 〇 圖。請參照圖5，光電裝置500包括液晶顯示面板51〇^ 與其電性連接的電子元件520。液晶顯示面板51〇包含如 上所述的晝素單元100、200、300以及400至少其中一種。 所以’液晶顯示面板510的製造方法例如包括上述各種書 素單元100、200、300以及400的製造方法。晝素單元1〇〇、 200、300以及400具有良好的顯示品質，且驅動方式簡單， 所以光電裝置500也具有上述之各種優點。當然，液晶顯 示面板510中的晝素單元也可以是其他符合本發明之設計 概念的畫素單元，並不限於此。 26 *570twf.doc/d 200937075 更進一來說’依照不同的顯不模式、膜層設計以及顯 示介質作為區分’液晶顯示面板510包括多種不同的類 型。常見的液晶顯示面板510包括如穿透型顯示面板、半 穿透型顯示面板、反射型顯示面板、彩色濾光片於主動層 上（color filter on array)之顯示面板、主動層於彩色濾光 片上（array on color filter)之顯示面板、垂直配向型 (vertical alignment，VA)顯示面板、水平切換型（in piane switch, IPS)顯示面板、多域垂直配向型（muiti_d〇main ❹ vertical alignment，MVA)顯示面板、扭曲向列型（twist nematic, TN )顯示面板、超扭曲向列型（super twist nematic， STN)顯示面板、圖案垂直配向型（patterned-silt vertical alignment，PVA)顯示面板、超級圖案垂直配向型（super patterned-silt vertical alignment, S-PVA)顯示面板、先進大 視角型（advance super view, ASV)顯示面板、邊緣電場切 換型（fringe field switching, FFS )顯示面板、連續焰火狀 排列型（continuous pinwheel alignment, CPA )顯示面板、 軸對稱排列微胞型（axially symmetric aligned micro-cell ® mode，ASM)顯示面板、光學補償彎曲排列型（optical compensation banded，OCB)顯示面板、超級水平切換型 (super in plane switching，S-IPS)顯示面板、先進超級水 平切換型（advanced super in plane switching, AS-IPS )顯示 面板、極端邊緣電場切換型（ultra-fringe field switching , UFFS)顯示面板、高分子穩定配向型顯示面板、雙視角型 (dual-view )顯示面板、三視角型（triple-view )顯示面板、 三維顯示面板（three-dimensional)或其它型面板、或上述 27 200937075 5570twf.doc/d 之組合，亦稱為非自發光顯示面板。若顯示介質同時包含 液晶材料及電激發光材料’則稱為混合式(hybrid)顯示面板 或半自發光顯示面板。若顯示介質為液晶材質，然電激發 光材料設置晝素區域内或顯示面板下，則亦可稱為混合式 (hybrid)顯示面板或半自發光顯示面板。 另外’電子元件520包括如控制元件、操作元件、處 理元件、輸入元件、記憶元件、驅動元件、發光元件、保 護元件、感測元件、偵測元件、或其它功能元件、或前述 之組合。整體而言，光電裝置500之類型包括可攜式產品 (如手機、攝影機、照相機、筆記型電腦、遊戲機、手錶、 音樂播放器、電子信件收發器、地圖導航器、數位相片、 或類似之產品）、影音產品（如影音放映器或類似之產品）、 螢幕、電視、看板、投影機内之面板等。此外，本發明提 出一光電裝置之製造方法，其包含液晶顯示面板510的製 造方法。 综上所述’本發明在晝素單元中配置紫外光吸收圖案 以使晝素單元具有至少兩個配向區，其中液晶層的液晶分 子在不同配向區呈現不同的預傾角。不同預傾角的液晶分 子被驅動的臨限電壓(threshold voltage)不同，因而有助於 改善大視角’例如：大於或等於60度的色偏問題。此外， 本發明的晝素單元設計中不需增設電容電極或是電晶體等 不利於顯示開口率提升的元件，而更保有良好的顯示效 果。進一步來說，本發明的畫素單元應用於液晶顯示面板 及光電裝置時’也有助於提升液晶顯示面板及光電裝置的 品質。 28 >570twf.doc/d 200937075 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上缺 屬技術領域中具有通常:識者，在不 之保護範圍當視後附之申請者 Ο 圖 圖式簡單說明】 。圖1Α為本發明之一實施例的晝素單元的上視示意 所緣示的畫 圖2C為本發明另—實關的畫素單元之局部剖面示 的上為本發明之其他不同實施例的晝素翠元 面示^為沿魏之剖線AA，所料的晝素單元局部剖 素單沿圖1A之剖線AA’ 意圖 局部本發明又—實施例的畫素單元之顯 圖 圖 不區的 4緣示為本發明之再—實施例的晝素單元上视示 意 圖 圖5所緣示為本發明之—實施例之光電裝置的示意 29 200937075 >570twf.doc/d 【主要元件符號說明】 10 :掃描線 20 :資料線 30 :主動元件 40、40B-40D、314 :晝素電極 42 :中心部 44 :條紋部 46、46C、46D :狹缝 46B :開口 50、308、408 :紫外光吸收圖案 100、200、300、400 :晝素單元 100’ ：晝素單元半成品 102、302 :第一基板 104、304 :第二基板 106、306 :液晶層 112、312 :共用電極 114、214、310 :高分子聚合層 116、118、120、316 :介電層 202 :可聚合分子 204 :紫外光 500 :光電裝置 510 .液晶顯不面板 520 :電子元件 AA’ ：剖線 D ·顯不區 PI、P2 :配向區 30

Claims (1)

1. 200937075 5570twf.doc/d 十、申請專利範圍： 1. 一種畫素單元，具有一顯示區，該晝素單元包 括： 一第一基板； 一弟一基板，與該第一基板平行配置； 一液晶層，配置於該第一基板與該第二基板之間；以 及 至少一紫外光吸收圖案，配置於該第一基板與該第二 ® 基板之間，該顯示區的部份區域與該紫外光吸收圖案重疊 以定義出至少一第一配向區，而該顯示區未與該紫外光吸 收圖案重疊之部分區域定義出至少一第二配向區，其中該 液晶層之液晶分子在該第一配向區與在該第二配向區呈現 不同的預傾角。 2. 如申請專利範圍第1項所述之晝素單元，更包括 至少一高分子聚合層，配置於部份該第一基板及部份該第 二基板其中至少一者上，該高分子聚合層直接接觸該液晶 ❹ 層’以使該液晶層的液晶分子在該第一配向區與在該第二 配向區呈現不同的預傾角。 3. 如申請專利範圍第1項所述之畫素單元，其中該 第一基板更具有至少一介電層及至少一共用電極，且該共 用電極配置於該介電層與該液晶層之間。 4. 如申請專利範圍第3項所述之晝素單元，其中該 紫外光吸收圖案位於該介電層與該共用電極之間及該介電 層位於該紫外光吸收圖案與該共用電極之間其中之一。 31 200937075 I6570twf.doc/d 5·如申請專利範圍第1項所述之晝素單元，其中該 第二基板具有至少-晝素電極’财素電極定義出該顯示 區。 ★ 6.如申請專利範圍第5項所述之晝素單元，其中該 第二基板更具有至少-介電層，該晝素電極配置於該介電 層與該液晶層之間。 7. 如申請專利範圍第6項所述之晝素單元，其中該 紫外光吸收圖案位於該介電層與該晝素電極之間及該介電 層位於該紫外光吸收圖案與該晝素電極之間其中之一。 8. 如申請專利範圍第5項所述之晝素單元，其中該 晝素電極具有至少一中心部以及自該中心部向外延伸的多 個條紋部，且該中心部與該些條紋部之間為多個狹缝。 9. 如申請專利範圍第8項所述之畫素單元，其中該 晝素電極被施予一電壓時，該液晶層之液晶分子實質上延 著該些狹缝的延伸方向排列。 10. 如申請專利範圍第5項所述之晝素單元，其中該 第二基板更具有至少一掃描線、至少一資料線以及至少一 主動元件’該資料線與該掃描線相交，而該主動元件電性 連接該掃描線以及該資料線，且該晝素電極電性連接該主 動元件。 u·如申請專利範圍第1項所述之晝素單元，其中該 第一配向區的面積比上該第一配向區及該第二配向區的總 面積之比值實質上大於〇，且小於1。 12.如申請專利範圍第1項所述之晝素單元，其中該 32 200937075 ：6570twf.doc/d 紫外光吸收醜之材質包括至少—料光吸收材料及 一备劑，或至少一紫外光吸收材料。 13. —種晝素單元的製作方法，包括： 提供-晝素單元’具有—顯柯，且該晝素單元包括： 一第一基板； 一第一基板，與該第—基板平行配置；

   一液晶層，配置於該第—基板與該第二基板之間· 至少一紫外光吸收圖案，配置於該第一基板與該 第二基板之間，其中該顯示區的部份區域與該紫外光 吸收圖案重疊以定義出至少—第—配向區，而該顯示 區未與該紫外光吸收圖案重疊之部分區域定義出至少 一第二配向區；以及 提供一紫外光從該紫外光吸收圖案遠離該液晶層之 一侧照射該液晶層，以使該液晶層之液晶分子在該第一配 向區以及在該第二配向區中呈現不同的預傾角。

   H.如申請專利範圍第13項所述之晝素單元的製造 方法，更包括在該第一基板以及該第二基板之間形成至少 一電壓差，且於該電壓差下，提供一紫外光從該紫外光吸 收圖案遠離該液晶層之一側照射該液晶層，以使該液晶層 之液晶分子在該第一配向區以及在該第二配向區中呈現不 同的預傾角。 15.如申請專利範圍第13項所述之晝素單元的製造 方法’更包括於該液晶層中加入多個可聚合分子，其中該 紫外光照射該液晶層後，該些可聚合分子於部份該第—基 33 200937075 6570twf.doc/d 板以及部份該第二基板至少其中一者上形成一高分子聚合 層，該高分子聚合層直接賴練晶層，贿該液晶層二 液晶分子在該第-酉&向區與在該第二配向區呈現不同的預 傾角。 16·如申請專利範圍第13項所述之晝素單元的製造 方法’更包括於該第一基板上形成至少一介電層及至少一 共用電極，且該共用電極位於該介電層與該液晶層之間。

   17. 如申請專利範圍第13項所述之晝素單元的製造 方法’更包括於該第二基板上形成至少—晝素電極以及至 少一介電層，該畫素電極位於該介電層與該液晶層之間。 18. 如申請專利範圍第17項所述之畫素單元的製造 方法，更包括於該第二基板上形成至少—掃描線、至少一 資料線以及至少-主動元件，其中該資料線與該掃描線相 父，而該主動元件電性連接該掃描線以及該資料線， 晝素電極電性連接該主動元件。 Λ 鲁 19. 一種液晶顯示 所述之晝素單元。 面板，包含如申請專利範圍第 1項 -禋瑕阳顯示面板的製造方法，包含如申浐 範圍第13項所述之晝素單元的製造方法。 21. -種光電|置，包含如中請專利範圍第w 述之液晶顯示面板。 ^ 第二二^=2。申請專利範圍 34